”Finns det rekommendationer för trappors design vid dimensionering av utrymning uppför långa trappor?”
Utifrån hypotesen att fysisk ansträngning kan påverka utrymningsförloppet har även forskning rörande trappors utformning vid utrymning och förflyttning uppåt studerats.
6.1 Litteraturgenomgång
Resultatet från en djupgående forskningsserie utförd av Kvarnström (1977) och Kvarnström &
Ericson, (1980) är den litteratur som främst beskriver utformning av trappor. Rapporterna ger dels en historisk tillbakablick kring trappan som kommunikationssmedel, men presenterar även en sammanfattning av forskningsläget i slutet av 70-talet rörande trappors utföranden. De aspekter som studeras är bland annat stegmåttets utformning, gånglinjer och effekten av handledare. I rapportserien görs även fördjupade studier rörande sprialtrappor. Genomförda studier och litteratursammanställning i rapporterna är främst utifrån normal användning av trappor, men även utrymning och snabb förflyttning i trappor behandlas översiktligt.
Studier kring stegmått påbörjades reda på 1700-talet genom att addera måtten på plansteg och sättsteg till en konstant summa, vilket ansågs motsvara människors steglängd på horisontell mark År 1789 presenterade italienaren Branca, efter studier på vuxna män, den första kända trappformeln:
(Kvarnström & Ericson, 1980) 2H+B = 60 - 63 cm.
H = sättstegets höjd, och B = planstegets längd.
I Figur 3 presenteras schematiskt sättsteg, plansteg och stegnos för ett trappsteg.
Figur 3. Schematisk uppbyggnad av ett trappsteg där sättsteg, plansteg och stegnos presenteras.
Dock menar Lichtneckert (1973) som studerade förflyttning utifrån ett fysiologiskt perspektiv, att det inte finns en universal trappdimension, som ur fysiologisk synpunkt, kan passa för alla människor och det finns således inte en generell matematisk formel för trappans alla funktioner och rörelser. Lichtneckerts (1973) undersökning fokuserade på hur mycket den fysiska ansträngningen och trappors bekvämlighet varierade i olika trappkonfigurationer. Vid försöken fick försökspersoner i åldrarna 20-60 år vandra upp och ned i olika utformningar av trappor medan den fysiska ansträngningen mättes (i form av puls och analys av utandningsluften). Totalt genomfördes 161 försök Mätresultaten visade dock små skillnader mellan olika trappors design, men däremot kunde man finna skillnader mellan försökpersoneras resultat.
stegnos sättsteg
plansteg
18
Utifrån andra studier från slutet av 70-talet ändrades grunden för dimensionering; från att tidigare främst dimensionera trappor för uppåtgående, började förflyttning neråt vara styrande för dimensionering (Kvarnström & Ericson, 1980). Utifrån detta blev planstegets dimensioner viktigare än sättstegets dimensioner, i motsats till den första trappformeln från 1700-talet. Det blev således viktigt att säkerställa att foten, vid nedåtgående förflyttning får tillräckligt plats att stå på.
Rekommenderade dimensioner på stegdjup är utifrån dessa studier minst 25 cm och maximalt 30 cm för att inte tvinga användaren av trappan att ta för långa kliv vid nedåtgående förflyttning.
Studien presenterade även slutsatsen att vid uppåtgående förflyttning finns det risk för att tåhättan fastnar under plansteget om det finns en stegnos (se figur 3 för schematisk visualisering av stegnos) på trappsteget, (Kvarnström & Ericson, 1980).
Kvarnström (1977) och Kvarnström & Ericson, (1980) presenterar även studier kring hur fysiologisk påverkan sker vid rörelse uppåt respektive nedåt. Uppåtgående rörelse sker främst i höftleder och knän, varje fot förs nästan parallellt in över trappsteget. Vid nedåtgående förflyttning böjer man framför allt knä och fotleder och inte alls så mycket i höftlederna. Varje fot förs mer eller mindre vinkelrätt ned mot nästa trappsteg. Med hänsyn till detta så kan det vid uppåtgående förflyttning vara mindre stegdjup än vid nedåtgående förflyttning. För steghöjden är det tvärt om.
Med hänsyn till detta rekommenderar Selvik & Sonesson (1974) att steghöjden (det vill säga sättsteget enligt Figur 3) inte överstiger 20 cm. Höjder över detta mått blir muskel- och skelettrörelsen allt för komplexa. För att reducera olycksrisken belyser Selvik & Sonesson (1974) även att variationer i steghöjd, stegdjup och stegbredd bör undvikas inom trappan.
Utifrån Fruins (1971) studier under 60- och 70-talet rekommenderar han att trappor bör ha en steghöjd som är mindre än 18 cm. I anslutning till stegmåttdimensioner har Fruin (1971), Fujiyama & Tyler, (2010A & 2010B), US Department of Housing and Urban Development, (1992) med flera även undersökts hur trappans lutning påverkar förflyttning uppåt. Dock dras inga generella slutsatser kring utformning av trappor främst avsedda för uppåtgående förflyttning.
Kvarnström & Ericson, (1980) belyser även vikten av gånglinjer, (vilka ska ses som en konstruktionslinje utefter vilken man dimensionerar trappans stegförhållande). Valda gånglinjer varierar mellan olika personer (beroende på ålder, kön, gånghastighet med mera), men även trappans utformning (trapptyp, trappbredd, handledarens placering etcetera) spelar roll. Vid raka trapplopp är bredden på gånglinjen ca 70 cm. Enligt Kvarnström & Ericson, (1980) är det ledstången och inte angränsande väggar som styr var man går och gånglinjen bör beräknas 30 cm från den yttre handledarens insida.
Pauls (1988) har bland annat dragit liknade slutsatser utifrån hans utarbetade effective width-modell som utgår ifrån att vid transport i trappor så används inte hela den tillgängliga bredden. Enligt Pauls försök är personflödet i trappor (vid nedåtgående förflyttning) linjärt mot den effektiva bredden och denna bör nyttjas istället för verklig bredd. Gränsskiktet mellan verklig bredd och effektiv bredd i en trappa bör vara 150 mm per sida då trappan har en vägg respektive 90 mm per sida från mitten på handledaren.
Kvarnström (1977) och Kvarnström & Ericson, (1980) har även studerat inverkan av handledare i trappor. Enligt författarna är syftet med handledare att underlätta nyttjandet av en trappa och det rekommenderas att en handledare alltid placeras på en höjd av 90 cm över stegnosen för att ge bäst nytta vid gång i båda riktningarna. Handledaren verkar även som avgränsning av gångfiler i trappan. Vid en effektiv bredd (måttet mellan handledare) på 1 meter uppstår två gångfält och man når endast ena handledaren, (Kvarnström & Ericson, 1980). Författarna rekommenderar även att bredden på en trappa inte bör vara bredare än att den rymmer mer än två gångfält. Bredare trapport
19 bör delas upp så att alla gående har möjlighet att nå minst en handledare. Utifrån presenterade studier tycks trapptyp, trappbredd och utrymningstakt (gånghastighet i trappan) påverka om man använder ledstången. Steghöjden däremot tycks inte inverka på användandet av handledaren, (Kvarnström & Ericson, 1980).
I andra studier för förflyttning i långa trappor av Choi, Galea & Hong (2013) varierar trappornas utförande, men det har inte analyserats hur trappans utformning eventuellt påverkar den fysiska ansträngningen, gånghastigheten eller utrymningsförloppet i övrigt.
6.2 Sammanfattning
Slutsatsen från studerad litteratur är att underlag för dimensionering av trappor är relativt begränsad och att dagens dimensioneringsförutsättningar i Sverige och internationellt till stor del utgår forskning kring trappor som genomfördes under 70-talet.
Förflyttning uppåt i en trappa skiljer sig från förflyttning neråt med hänsyn till de fysiologiska rörelserna. Utifrån att risken för olyckor är större vid nedåtgående förflyttning är dagens dimensioneringsförutsättningar för trappor anpassade för neråtgående förflyttning. Enligt dagens Byggregler, BBR 20 (BFS 2011:6 med ändringar t.o.m. 2013:14) (Boverket, 2013) är det allmänna rådet för utformning av trappor (avsnitt 8:232 – Trappor, ramper och balkonger) att hänsyn bör tas till trappans lutning och längd samt måttförhållandet mellan trappstegens höjd och djup. Lutningen i gånglinjen bör inte ändras inom samma trapplopp och enstaka trappsteg med avvikande höjd bör inte förekomma. Boverket definierar även att stegdjupet i trappor bör vara minst 0,25 meter, mätt i gånglinjen. Detta är riktlinjer som strikt hänför sig till de studier som genomfördes under 70-talet av Kvarnström och Ericson och som utgår från nedåtgående förflyttning. Detta behöver särskilt beaktas vid dimensionering av en trappa som primärt endast kommer nyttjas för uppåtgående förflyttning. Det finns således behov av att använda andra dimensionerande stegmått och att placera handledare på en annan höjd än vad som Boverkets byggregler rekommenderar. Det har dock inte presenterats några tydliga rekommenderade dimensioneringsförutsättningar för trappor som primärt är avsedda för förflyttning uppåt i genomgången litteratur. Det har inte heller identifierats några studier som explicit behandlar utformning av långa trappor vid utrymning uppåt.
20
21